Коэффициент концентрации для коленчатых валов

При расчете коленчатых валов нужно учитывать общую неравномерность распределения напряжений и концентрацию напряжений. Коэффициенты Pi и Рг (при изгибе в плоскости колена и в перпендикулярной плоскости) и Рк (при кручении), приведенные в табл. И, 12, характеризуют общую неравномерность, коэффициенты а и к — концентрацию напряжений в сопряжении шейки со щекой [6] (рис. 77). Напряжения в галтельном сопряжении со щекой определяют по формулам [1] [c.474]

Рис. 77. Коэффициенты концентрации в сопряжении шейки коленчатого вала со щекой

Коэффициенты неравномерности и концентрации напряжений. Из-за сложной конфигурации коленчатого вала фактическое распределение напряжений в шейках значительно отличается от номинального, что учитывают экспериментальными коэффициентами Р [6]. Основную роль играют коэффициенты, значения которых принимают в соответствии с табл. 1 и рис. 8—10. [c.266]

Фиг. 33. График для определения коэффициентов концентрации напряжений в галтели коленчатого вала с нулевым перекрытие шеек и оптимальной удаленностью облегчающего отверстия в смешной щеке при изгибе в плоскости кривошип -

Коленчатые валы иногда рассчитывают как неразрезанные балки. При таком расчете можно и нужно учесть коэффициенты концентрации напряжений и отчасти усталостные явления, хотя их нельзя учесть с достаточной точностью. [c.466]

Фиг. 482. Диаграмма изменения эффективного коэффициента концентрации при кручении коленчатого вала с поперечным отверстием в зависимости от диаметра вала.

Фиг. 123. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для случая изгиба щеки коленчатого вала при = 40 -f-70 мм [95]. В значениях учтено влияние масштабного фактора.

Оптимизация форм коленчатых валов, проводившаяся систематически на основе опыта эксплуатации и специальных экспериментов, привела к применению в современных машинах весьма совершенных конструкций. Благодаря применению эллиптических щек (иногда выполняемых также наклонными), обеспечению перекрытия шеек, увеличению радиусов галтелей, выполнению в шейках эксцентрических отверстий оптимальной бочкообразной формы, уменьшению ослабления смазочными отверстиями современные быстроходные коленчатые валы имеют эффективный коэффициент концентрации напряжений, в 3 раза меньший, чем старые конструкции. [c.440]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений деталей машин установившихся форм из стали средней твердости обычно находится в пределах 1,5—2,5, а в резьбе, коленчатых валах доходит до 4. Оптимизацией форм удается снизить концентрацию напряжений (добавочное напряжение) до двух и более раз. [c.8]

На средней частоте используются трансформаторы с замкнутой магнитной цепью броневого типа. Особенностью трансформаторов является высокая концентрация электромагнитной энергии и малые габариты, что позволяет встраивать их в закалочные станки и технологические линии. В некоторых многопозиционных станках, например в станках для закалки коленчатых валов, требование малых размеров трансформаторов является одним из основных. Трансформаторы универсальных закалочных установок и регулировочные автотрансформаторы кузнечных нагревателей должны иметь переменный коэффициент трансформации. Закалочные трансформаторы работают на нагрузку с коэффициентом мощности 0,2—0,4, часто в повторнократковременном режиме. Все трансформаторы имеют водяное охлаждение обмоток и магнитной цепи. Имеются три основные конструкции трансформаторов. Трансформаторы с цилиндрическими обмотками (ВТО-500, ВТО-1000) имеют одновитковую вторичную обмотку и помещенную внутрь нее много-витковую первичную. Магнитная система охлаждается радиаторными листами с припаяины.мп к ним трубками охлаждения. Трансформаторы просты II экономичны, но для изменения коэффициента трансформации ( гр) требуют смены перпичной обмотки. Серийно такие трансформаторы не выпускаются, но изготавливаются многими заводами для своих потребностей. Мощность трансформаторов 500 и 1000 кВ-А, частота 2,5 и 8 кГц. Трансформатор ТВД-3 имеет дисковые первичные и вторичные обмотки, что обеспечивает хорошее использование меди. Трансформатор имеет 44 ступени трансформации за счет переключения первичных и вторичных витков. Мощность 2000 кВ-Л, частота 2,5—8 кГц [41]. [c.170]

Существенный недостаток соединения с натягом — зависимость его нагрузочной способности от ряда факторов, трудно поддающихся учету 1пирокого рассеивания значений коэффициента трения и натяга, влияния рабочих температур на прочность соедине-ния и т. д. К недостаткам соединения относятся также наличие высоких сборочных напряжений в деталях и уменьшение их сопротивления усталости вследствие концентрации давлений у краев отверстия. Влияние этих недостатков снижается по мере накопления результатов экспериментальных и теоретических исследований, позволяющих совершенствовать расчет, технологию и конструкцию соединения. Развитие технологической культуры и особенно точности производства деталей обеспечивает этому соединению все более широкое применение. С помощью натяга с валом соединяют зубчатые колеса, маховики, подшипники качения, роторы электродвигателей, диски турбин и т. п. Посадки с натягом используют при изготовлении составных коленчатых валов (рис. 7.9), червячных колес (рис. 7.10 и пр. На практике часто применяют соединение натягом совместно со шпоночным (рис. 7.10). При этом соединение с натягом может быть основным или вспомогательным. В первом случае большая доля нагрузки в>.х принимается посадкой, а шпонка только гарантирует прочность соединения. Во втором случае посадку используют для частичной разгрузки шпонки и центрирования деталей. Точный расчет комбинированного соединения еще не разработан. Сложность такого расчета заключается в определении доли нагрузки, которую передает каждое из соединений. Поэтому в инженерной практике используют приближенный расчет, в котором полагают, что вся нагрузка воспринимается только основным соединением — с натягом или шпоночным. Неточность такого расчета компенсируют выбором повышенных допускаемых напряжений для шпоночных соединений. [c.113]

Отно цения эффективных коэффициентов концентрации и fei к соответствующим коэффициентам ео и ет, полученные при испытании коленчатых валов, изготовленных из неазотирован-ной стали, указаны в табл. 13. [c.161]

Далее строят эпюры изгибающих моментов в горизонтальной (рис. 4.5, б) и в вертикальной (рис. 4.5, в) плоскостях и эпюру крутящих моментов (рис. 4.5, г). Поскольку на эскизе видны места концентрации напряжений, легко установить опасные сечения, которые необходимо проверить. Обычно валы рассчитывают на прочность н й<есткость. Расчет приводных валов аналогичен расчету коленчатых валов. Принимаем, что напряжения изгиба и кручения (для приводных валов с фрикционными муфтами включения) из.меняются по знакопере.менному циклу пренебрегаем напряжениями от перерезывающих сил, подставляем соответствующие значения М и в формулы (2.42) и получаем общий коэффициент запаса прочности при расчете на выносливость [c.87]

Более прогрессивным методом изготовления заготовки коленчатых валов является литье высокопрочного глобулярного чугуна (0g до 55 кПмм и НВ 185—255) в оболочковые формы. Литье в оболочковые формы обеспечивает высокий коэффициент использования металла, высокое качество отливки, точность до 5-го класса и чистоту до 4-го класса по ГОСТу 2789—59. Высокая точность отливки позволяет сократить трудоемкость механической обработки (на 20—25%) за счет уменьшения припусков. Литые валы лучше обрабатываются, менее чувствительны к концентрации внутренних напряжений и имеют меньшую начальную неуравновешенность, что облегчает условия эксплуатации станков и инструментов. [c.174]

К числу конструктивных относятся мероприятия по приданию элементам коленчатого вала наиболее рациональных форм, позволяющих уменьшить эффективные коэффициенты концентрации напряжений Ка н Кх, влияющие на величину запасов прочности Пп и Пх, получить более равномерное распределение напряжений по объему вала и уменьшить его вес. Наиболее эффективными мероприятиями этого рода являются перекрытие шеек вала (см. рпс. 371, 374), увеличение радиуса галтели, увеличение толщины и ширины щек (что повышает их жесткость), сдвиг внутренней и облегчающей полости шатунной шейки в сторону от оси коленчатого вала (рис. 386), придание этой лолости бочкообразной формы (см. рис. 370), а также расположение масляного канала в шатунной шейке не в плоскости кривошипа, а в местах наименьших касательных напряжений (рис. 387, а). При окончательном выборе направления масляного канала следует учитывать также полярную диаграмму давлений на шатунную шейку, по которой находят наименее нагруженную часть шейки. [c.188]

На величину запасов прочности коленчатого вала оказывают влияние упругие деформации опор в блоке, точность (ступенчатость) расточки опор, постоянное изменение относительного расположения опор из-за неравномерного износа подшипников и шеек вала. Исследованиями ВНИИЖТ было установлено, что для дизелей типа ДЮО при образовании суммарной ступенчатости по смежным опорам вала, равной 0,14 мм, запас прочности снижается на 25%, а при ступенчатости, равной 0,53 мм, — примерно в 2 раза [35]. По исследованиям, проведенным на Коломенском заводе им. Куйбышева В. В., для промежуточных колен вала при занижении опор на 0,1 мм в галтелях щек, прилегающих к заниженной опоре, переменные напряжения увеличиваются на 30,0—50,0 МПа. Проведенные измерения максимальных напряжений в галтелях ряда валов литых чугунных и стальных показали, что коэффициенты концентрации достигают Ка = 4- -5 относительно номинальных напряжений на шейке и = 2,5- -3,5 относительно напряжений в щеке. На рис. 81 показано распределение максимальных переменных изгибных напряжений в наиболее [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...